Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBFKreislaufwirtschaft, Recycling, Elastomer
Vom alten Dichtungswerkstoff zum neuen Industrieprodukt
Gebrauchte Dichtungen aus Haushaltsgeräten oder Autotüren können bald wieder als hochwertiger Rohstoff für neue Produkte dienen. Im Projekt »MoRE« entwickelt das Fraunhofer Cluster of Excellence Circular Plastics Economy CCPE Verfahren für das Recycling von Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM). Das Projekt befindet sich auf der Zielgeraden – im Fokus steht die industrielle Nutzung des Recyclingmaterials.
Ein zweites Leben für EPDM
EPDM ist ein synthetischer Kautschuk, der unter anderem für Dichtungen in Waschmaschinen und oder Autotürdichtungen sowie für technische Elastomerbauteile eingesetzt wird. Bislang werden solche Materialien nach ihrer Nutzung häufig thermisch verwertet oder zu Gummimehl verarbeitet. Wertvolle Materialeigenschaften gehen dabei weitgehend verloren.
Das Projekt »MoRE« verfolgt einen neuen Ansatz: Sortierte EPDM-Dichtungen werden zu wiederverwendbaren Werkstoffen aufbereitet. Dafür werden insbesondere gebrauchte Dichtungen aus Autotürdichtungen zerkleinert und zu einem verarbeitbaren Granulat aufbereitet.
Devulkanisieren für neue Anwendungen
Im nächsten Schritt wird das Material kontinuierlich thermomechanisch devulkanisiert. Dabei wird die chemische Netzwerkstruktur des Kautschuks teilweise aufgebrochen. Das entstehende devulkanisierte EPDM-Material (rEPDM) kann anschließend wieder in neuen Produkten eingesetzt werden.
Das Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT entwickelt hierfür einen kontinuierlichen Prozess im Doppelschneckenextruder. Ergänzend wird die Prozessintensivierung mittels Mikrowellen und Ultraschall untersucht. Eine intensive Entgasung soll zudem störende Gerüche reduzieren.
Neue Dichtungen und technische Bauteile
Das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF bereitet rEPDM-Material für neue Elastomerprodukte vor. Durch erneute Vulkanisation soll das Recyclingmaterial wieder zu belastbaren Elastomerbauteilen verarbeitet werden.
Anwendungen sind beispielsweise neue Dichtungen, technische Gummiformteile sowie Schwingungs- und Dämpfungselemente. Ziel ist es, bei wichtigen mechanischen Eigenschaften 80 bis 100 Prozent des Niveaus von Neuware zu erreichen.
Auch für Kunststoffprodukte interessant
Einen weiteren Weg verfolgt das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT. Dort wird rEPDM zu sogenannten Kern-Schale-Partikeln weiterverarbeitet und als Schlagzähmodifikator für Polypropylen (PP) eingesetzt.
Damit könnte das Recyclingmaterial auch für technische thermoplastische Kunststoffprodukte interessant werden. Mit einem Recyclinganteil von 20 bis 40 Prozent verbessern die Kern-Schale-Partikel die Schlagzähigkeit von PP, sodass der Kunststoff in anspruchsvollen technischen Anwendungen eingesetzt werden kann.
Auf der Zielgeraden zur industriellen Anwendung
In der Abschlussphase des Projekts steht damit vor allem die Überführung der entwickelten Verfahren in industrielle Anwendungen im Mittelpunkt. Interessant sind die Ergebnisse insbesondere für Hersteller und Recycler von Haushaltsgeräten, Dichtungshersteller sowie Unternehmen aus der Automobil-, Kunststoff- und Elastomerindustrie.
Die ersten Ergebnisse der Einarbeitung des devulkanisierten Materials sowohl in neue Elastomerprodukte als auch in der Nutzung als Schlagzähmodifikator in PP sind vielversprechend.
»MoRE« zeigt damit einen Weg auf, wie gebrauchte EPDM-Dichtungen nicht nur verwertet, sondern als Rohstoff für neue hochwertige Dichtungen und technische Kunststoff- und Elastomerprodukte zurück in den Materialkreislauf geführt werden können.
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